1.1.2 国内外研究现状与水平
1916年,英国学者Chubb发现了流体中施加的电场可提高水蒸发的速度,强化传热效果显著,并为这项发现申请了专利。然而,由于理论不成熟等一系列原因,该发现并未受到当时人们的重视。直到上世纪70年代能源危机爆发,人们意识到发展节能环保技术的重要性,学者们才开始重视EHD强化沸腾换热技术的研究。2000年,Si-DoekOh和Ho-YoungKwak通过单管壳管式换热器试验,在直流电场作用下对工质R11、R113和FC72的核沸腾换热的影响,并且数值模拟了非均匀电场下气泡的行为特性,研究结果显示,使用适当的电极装置有可能会加强沸腾传热的效果。2002年,C.C.Pascual等人通过使用一种新颖、均匀、透明的加热表面,研究了R123工质在有无外面电场中的气泡行为特性,研究结果显示,对于给定的热通量,外加电场通过降低表面温度,从而减弱了沸腾换热的效果。
1996年,国内学者李瑞阳等人通过电场作用下单根换热管套管结构式换热器的实验研究,结果显示非均匀电场的强化传热效果强于均匀电场工况,以及工质的种类和电极的形状对传热效果都有不同程度的影响。2004年,郁鸿凌等人研究了非均匀高压电场强化R11池沸腾换热,结果显示低热流密度下的沸腾换热强化效果比高热流密度好。2005年,王法刚等人研究了电场强化乙醚自然对流池沸腾换热机理,研究显示随着热通量的增加,外加电场对乙醚池沸腾换热的强化效果逐渐减小。2013年,学者杨清通过实验模拟了EHD作用下汽泡参数的变化规律,结果显示外加电场后,汽泡沿着场强方向拉伸变形并且变形量与电场强度和热流密度成正比的关系。
1.1.3 发展趋势
目前,EHD沸腾强化换热技术已经取得了一些得到普遍认可的成就,但是该技术仍然处于尚不成熟的阶段,其机理和过程仍没有得到全面的阐释,对于EHD换热的研究仍停留在单相流的阶段,需要学者们的不断探索和研究,大量的公开文献表明,在此后的几十年中,各界的学者们将致力于研究EHD强化两相流的换热。
1.2 文献查阅、调研情况
1.2.1 文献综述
查阅了英国学者Chubb(1916)对强化换热的研究论文,是开展本课题的重要理论基础;Si-DoekOh和Ho-YoungKwak(2000)通过单管壳式换热器的试验,分析了直流电场对制冷剂R11、R113和FC27的核沸腾换热的影响,发现了电场作用下,不同工质的壁过热度与沸腾换热效果的联系;C.C.Pascual(2002)的使用均匀加热的透明表面可视化沸腾的气泡动力学论文,该论文研究了工质R123分别在有无外加电场中的饱和沸腾池中的气泡行为特征,为本课题提供了国外相关的依据;李瑞阳(1996)的EHD强化传热机理分析,通过分析电场力作用下流体受到的各种力对单相对流传热、沸腾传热和凝结传热的影响,得到了EHD强化换热的基本方程;李瑞阳(2000)的EHD强化水平管外沸腾传热的试验,发现了沸腾换热系数与外加电场的电压等相关参数之间的关系,并且分析了外加电场的功耗对实验现象的影响;郁鸿凌(2004)的非均匀高压电场强化R11池沸腾传热实验研究,该文献揭示了正、负电压下的换热系数、整面过热度、EHD强化系数与热流密度之间的变化关系,为本课题研究提供了依据;刘永启(2004)的中心圆柱电极EHD强化垂直管内沸腾换热的研究论文,该文献的研究工质是R123,分析了外加电场的电流及击穿强度对汽泡成长、跃离等运动规律的影响,为本课题的研究提供了一种新颖的研究方式;王发刚(2005)的电场强化乙醚自然对流和池沸腾换热的论文,通过在介质乙醚中添加高压电,揭示了外加电场对乙醚的自然对流换热强化效果的关系,为本课题研究电场作用下工质乙醚中汽泡的行为提供了必要的依据;杨清(2013)的EHD作用下水沸腾过程中气泡行为的研究论文,通过自行研制设计的可视化装置研究了单个气泡的行为特性,定性分析了电场对气泡的生长、破裂等过程的影响,为本课题的开展提供了及时、全面的理论依据;杜留洋(2014)EHD强化换热的机理分析研究论文,综述了最新的相关方面的研究成果,并提出了现阶段研究过程中出现的一些问题和遇到的瓶颈障碍,为本课题的展开研究点明了方向和重点;石宝喜(2010)的不同工质中气泡在电场作用下的变形,分析了在外加电场作用下,苯、R11、乙醚和乙酸乙酯四种工质中气泡附着于壁面时的电厂特性及收到的力,是研究本课题的一项重要依据;闫兴宝(2017)的浅析Ansys软件原理及工程应用,主要介绍了Ansys软件的工作原理及应用,Ansys软件是本课题研究所需要的一个重要的相关软件,该论文详细阐释了Ansys软件的应用原理,因此为本课题的研究手段提供了重要的理论依据。 不同工质作用下电场对汽泡的作用(3):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_205321.html